關(guān)于月球形成的頂級(jí)理論可能畢竟沒有證據(jù)

理論上說，數(shù)十億年前，大約有火星撞擊地球，將一大堆泥土噴向太空，最終聚結(jié)形成月亮.

這稱為巨大撞擊假說，它為我們提供了地球和月球的一些共同點(diǎn)的奇怪特性的簡(jiǎn)潔解釋，例如相同的礦物。

只有一個(gè)問題。根據(jù)行星科學(xué)家保羅·索西 （Paolo Sossi） 領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新分析，實(shí)驗(yàn)行星學(xué)小組的 S Zurich 的 S S Thom 的 S S Thom 的 S S Tho S Thom 的 S Tho S T

“根據(jù)追蹤太陽系物質(zhì)來源的每一個(gè)同位素比率，來自地幔和月球的巖石是無法區(qū)分的，”索西告訴 ScienceAlert。

“因?yàn)檫@些元素的同位素在行星材料中差異很大，如果有任何撞擊物的痕跡，我們預(yù)計(jì)會(huì)看到它們的同位素比率出現(xiàn)微小差異。然而，地球和月球之間沒有檢測(cè)到這種差異......因此，我們認(rèn)為，在撞擊器的情況下，兩個(gè)物體必須完全混合......或者月亮一定是以不同的方式形成的。

這并不是說，最終的不發(fā)生。這仍然是可能的。只是......好吧，我們真的不能假設(shè)它did也。月球是如何形成的可能剛剛回到了神秘的領(lǐng)域。

證據(jù)，在預(yù)印本服務(wù)器 arXiv 上可用目前正在為 2024 年出版地球化學(xué)專著》的報(bào)告基于對(duì)迄今為止所有相關(guān)地球物理和地球化學(xué)證據(jù)的批判性審查。

那么，如果沒有碰撞，月球可能來自哪里呢？索西認(rèn)為，地球及其大型衛(wèi)星只是由相同的基本材料形成，無需引入任何假設(shè)的第三天體。

地球和它的月球在太陽系中是獨(dú)一無二的。它是僅限系統(tǒng)有兩個(gè)大球形體，核心不同;月亮并不比汞而且，如果它自己漂浮，它本身就可以被認(rèn)為是一顆行星。

月亮也被認(rèn)為玩過在幫助生活方面發(fā)揮重要作用進(jìn)化。它有助于穩(wěn)定地球的自轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生有助于海洋循環(huán)的潮汐。如果沒有圍繞軌道運(yùn)行的巖石質(zhì)量，地球?qū)⑹且粋€(gè)非常不同的地方。

因?yàn)樵虑蚣认∮杏种匾?，科學(xué)家們想知道它是怎么來到這里的。它的起源可以揭示我們自己的故事，并幫助我們衡量這種系統(tǒng)在更廣闊的宇宙中形成的頻率的可能性。

巨型撞擊假說不是一個(gè)壞假說。在大約 45 億年前的太陽系早期，事情要混亂得多。有更多的巖石隨意飛來飛去，我們可以從幸存下來的行星和衛(wèi)星上留下的隕石坑中確定這一點(diǎn)。因此，一個(gè)嬰兒地球被足夠大的東西撞擊，形成一團(tuán)撞擊碎片云，形成月球，這并不令人難以置信。

Sossi 和他的團(tuán)隊(duì)在研究了現(xiàn)有證據(jù)后發(fā)現(xiàn)，問題在于地球和月球是太類似。地球和月球上的元素具有相同的同位素比率——同一原子的不同形式，其原子核中的中子數(shù)量不同——是相同的。我們檢查得越多，發(fā)現(xiàn)的就越多。

“最初，這種一致性僅在氧的同位素中被發(fā)現(xiàn)，但最近（自 2010 年代初以來）發(fā)現(xiàn)鉻和鈦就是這種情況——這兩種元素都只集中在身體的巖石部分，”索西解釋說。

“此外，由于這些元素的同位素在行星材料中差異很大，如果有任何撞擊器的痕跡，我們預(yù)計(jì)會(huì)看到它們的同位素比率存在微小差異。然而，地球和月球之間還沒有檢測(cè)到這種差異。

“隨后也被證明對(duì)許多其他元素（例如鐵、鈣、鉬等）也是如此，這使得這可能是通過巧合產(chǎn)生的可能性非常小。”

最近的一項(xiàng)研究表明，地球和月球也處于相同的年齡，或者說形成得非常接近，大約在45 億年前.綜上所述，證據(jù)表明這兩個(gè)天體是由同一片物質(zhì)云形成的。

這并不是說不可能涉及影響;一個(gè)模型建議那次撞擊粉碎了整個(gè)工具包和小地球的樣子，產(chǎn)生了一個(gè)甜甜圈狀的物質(zhì)，凝聚成兩個(gè)天體，地球和月球。

但巨型撞擊模型通常預(yù)測(cè)地球和月球之間同位素比值的微小差異。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，這些差異根本不存在，這意味著雖然不能排除巨大影響，但我們應(yīng)該排除產(chǎn)生與真實(shí)地球化學(xué)數(shù)據(jù)不一致結(jié)果的模型。

即便如此，“參數(shù)空間本質(zhì)上是無限的，”Sossi 說。

我們只是不知道地球和月球是如何從 45 億年前的一團(tuán)星塵中聚集在一起的。進(jìn)一步探究它的一種方法是調(diào)查月球內(nèi)部有什么，這就是 Sossi 和他的同事們正在努力的方向。

“化學(xué)和同位素證據(jù)現(xiàn)在足夠有力，可以開始質(zhì)疑月球形成的基本機(jī)制，”索西說。

"我們也很高興地看到地球物理、地球化學(xué)和動(dòng)力學(xué)約束是如何相互關(guān)聯(lián)的，從而為月球的形成提供了一個(gè)全新的、整體的觀點(diǎn)。我們能夠就跨學(xué)科的共同問題進(jìn)行溝通，這最終將幫助我們找到解決這個(gè)難題的方法。

該團(tuán)隊(duì)的研究可以繼續(xù)閱讀arXiv.

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